Деформации горных пород

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Деформации горных пород

Содержание

2. Деформации и напряжения Деформацией называется изменение формы и объема тела, возникшее в результате приложения к нему
3. Напряжение Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов и обычно сопровождается изменением
4. Простейшими разновидностями нагрузок являются нагрузки сжимающие, растягивающие, сдвигающие (срезывающие, скалывающие), изгибающие и скручивающие, которые вызывают соответственно
5. Простые виды нагрузок и деформаций а — растяжение; б — сжатие; в — сдвиг; г —
6. Любую сложную комбинацию деформирующих сил, приложенных к телу в любых направлениях, можно свести к действию только
7. Деформации разделяются на: упругие, пластические и разрывные (разрушения)
8. Упругими деформациями называются такие изменения формы и объема тела, которые исчезают после удаления вызвавших их сил.
9. Если после удаления внешних сил форма и объем тела не восстанавливаются в первоначальном виде, то оставшиеся
10. Простейший способ пластической деформации в кристаллическом веществе — трансляция — скольжение одного слоя кристаллической решетки относительно
11. Частный случай трансляции — образование в кристаллических зернах двойников. Внутризеренная пластическая деформация В этих случаях говорят
12. Межзеренная пластическая деформация осуществляется путем перемещения (вращения) зерен или кристаллов, составляющих тело. Межзеренная пластическая деформация
13. Другой путь пластической деформации — массовое новообразование минералов в теле, подвергающемся воздействию внешних сил. Новообразование минералов
14. Ламинарное скольжение — явление, близкое к трансляции, но только много более крупноразмерное. Вдоль плоскостей ламинарного скольжения
15. Грануляция — распадение крупных кристаллов (например кварца) на агрегат более мелких, часто приобретающих при этом закономерную
16. Если остаточные деформации сопровождаются разрушением тела (возникновение трещин, раздробление на части), имеет место разрывная деформация. Разрывная
17. В деформируемых телах под действием внешних сил возникают внутренние силы. Напряжения Внутренние силы стремятся восстановить прежнюю
18. Чтобы численно охарактеризовать степень воздействия внешних сил на деформированное тело, необходимо определить величину внутренних межатомных сил,
19. Для этого пользуются так называемым методом сечений. Метод сечений Через одну и ту же точку тела
20. Нельзя говорить о напряжении, не указывая сечения, через которое происходит передача этого напряжения. Внутренняя сила взаимодействия,
21. Стрелками показано направление деформирующих сил Нормальное и касательное напряжения P – полное напряжение σ – нормальное
22. Размерность напряжения Напряжение представляет собой силу, приходящуюся на единицу площади. Измеряется в кг/см2 , кг/мм2, т/см2,
23. Напряженное состояние деформируемых тел Когда тело находится под действием уравновешенных внешних сил, при установившемся упругом равновесии
24. Линейное напряженное состояние В стержне, к концам которого приложены две противоположно направленные вдоль оси силы, устанавливается
25. Плоское напряженное состояние При действии на тело сил, вызывающих растяжение (или сжатие) в двух взаимно перпендикулярных
26. Напряженное состояние: а – линейное (одноосное);б – плоскостное (двухосное)
27. Пространственное напряженное состояние При действии на тело произвольно направленных сил возникает трехосное, или пространственное напряженное состояние.
28. Главные напряжения Через любую точку тела можно провести три взаимно перпендикулярные площадки, в которых отсутствуют касательные
29. Главные напряжения Эти площадки называются главными, а действующие на них нормальные напряжения — главными напряжениями: σ1
30. Главные оси деформации Нормали к главным площадкам называются главными осями напряженного состояния. Главную ось деформации, совпадающую
31. Эллипсоид деформации Представлениe об эллипсоиде деформаций введено Г. Беккером в 1893 г. Представим себе шар, изображающий
32. Эллипсоид деформации В направлении максимального сжатия расположится наименьшая ось эллипсоида, а в направлении максимального растяжения —
33. Эллипсоид деформации Схема напряжений в изгибаемом слое, представленная с помощью эллипсоидов, образовавшихся вследствие деформации шаров, вписанных
34. Неоднородные деформации Во всех рассмотренных случаях предполагалось, что мы имеем дело с однородной деформацией в изотропном
35. Неоднородные деформации В геологической обстановке мы встречаемся всегда с анизотропными средами и с неоднородной деформацией. Главные
36. Неоднородные деформации С течением времени расположение напряжений также меняется, меняются и механические свойства пород, испытывающих значительные
37. Неоднородные деформации Приведенные выше рассуждения становятся справедливыми только для отдельных малых объемов породы, в пределах которых
38. Общий процесс деформации и ее формы. При возрастании приложенных к телу внешних сил (нагрузок) оно вначале
39. Критические состояния вещества Состояния вещества тел при переходах от одного вида деформации к другому называют критическими
40. Зависимость между напряжениями и деформациями при растяжении
41. На участке от О до А действует упругая деформация, ее величина выражается законом Гука: σ =
42. Закон Гука справедлив до некоторого напряжения σпц, называемого пределом пропорциональности. При увеличении напряжений до величины предела
43. При дальнейшем возрастании нагрузки деформации становятся упруго-пластическими, т. е. при удалении внешних сил часть полученной под
44. По достижении напряжениями величины σтк, называемой пределом текучести (точка Б на диаграмме), пластические деформации некоторых материалов
45. За пределом текучести растет сопротивление деформированию; максимум сопротивления находится в точке Г при напряжении σв, называемом
46. При дальнейшем растяжении на стержне обычно появляется местное сужение в форме шейки; здесь сосредотачивается дальнейшая деформация
47. Пластичные и хрупкие материалы Одни материалы дают при растяжении образцов перед разрушением значительные пластические деформации; такие
48. Релаксация и ползучесть Механизм пластической деформации состоит в том, что упругая деформация постепенно закрепляется путем перераспределения
49. Релаксация и ползучесть Это «рассасывание» напряжений называется релаксацией. Скорость релаксации зависит от вязкости тела. При малой
50. Релаксация и ползучесть С релаксацией связано явление, называваемое ползучестью, которое заключается в том, что тело получает
51. Релаксация и ползучесть Ползучесть представляет собой пластическую деформацию при постоянном напряжении при достаточно длительном времени и
52. Кривая ползучести Зависимость между нарастающей пластической деформацией и временем характеризуется «первичной кривой ползучести».
53. Кривая делится на три участка: аб — затухающей скорости ползучести; бв — установившейся (равномерной) скорости и
54. Участок Оа представляет деформацию (в основном упругую) в момент нагружения.
55. Участки аб, бв и вг, соответствующие пластической деформации, носят название первого, второго и третьего этапов ползучести.
56. На первом этапе упрочнение преобладает над разупрочнением.
57. На втором этапе скорости упрочнения и разупрочнения становятся равными, и деформация протекает с приблизительно постоянной скоростью.
58. На третьем этапе напряжение в соответственных местах быстро увеличивается, что приводит к ускорению деформации и разрушению.
59. Релаксация и ползучесть играют в геологической обстановке исключительно важную роль, обеспечивая возможность медленного развития в течение
60. Повышение температуры ведет к увеличению пластичности твердых тел. С высокой температурой связана ползучесть. Действие растворов и
61. Формы разрывных деформаций. Всякая деформация, если напряжения достигли величины, отвечающей пределу прочности данного тела, завершается разрушением
62. Формы разрывных деформаций. Выделяются два основных типа разрушения: отрыв и скалывание (срез).
63. Формы разрывных деформаций. Отрыв вызывается нормальными растягивающими напряжениями, когда эти напряжения достигли предела прочности. Он выражается
64. Формы разрывных деформаций. Скалывание определяется касательными напряжениями. Выражается в образовании трещин, ориентированных в направлении максимальных касательных
65. Формы разрывных деформаций. Обычно угол между трещинами скалывания и осью главных сжимающих напряжений бывает меньше. Это
66. Формы разрывных деформаций. Отрыв не связан непосредственно с пластической деформацией; он часто происходит непосредственно вслед за
67. Формы разрывных деформаций. Для пластичных материалов сопротивление отрыву оказывается выше предела текучести. Вязкий отрыв, сопровождаемый значительной
68. Формы разрывных деформаций. Для трещин отрыва характерны неровные зазубренные стенки. В момент образования они открыты (зияют),
69. Формы разрывных деформаций. Скалыванию почти всегда предшествует более или менее значительная пластическая деформация.
70. Формы разрывных деформаций. В противоположность отрыву при скалывании редко происходит хрупкий разрыв; обычно имеет место вязкий
71. Формы разрывных деформаций. Следует иметь в виду, что часто строгого разграничения между явлениями отрыва и скалывания
72. Формы разрывных деформаций. В плоскости действия наибольших касательных напряжений перед разрушением появляются трещины, направление которых указывает
74. Скачать презентацию

Слайд 2

Деформации и напряжения
Деформацией называется изменение формы и объема тела, возникшее в

результате приложения к нему внешних воздействий (внешних сил, температуры и др.) и связанное с изменением относительного положения частиц тела вследствие их перемещения.

Слайд 3

Напряжение
Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов

и обычно сопровождается изменением величин межатомных сил, мерой которого является упругое напряжение.

Слайд 4

Простейшими разновидностями нагрузок являются нагрузки сжимающие, растягивающие, сдвигающие (срезывающие, скалывающие), изгибающие

и скручивающие, которые вызывают соответственно деформации: сжатия, растяжения, сдвига (среза, скалывания), изгиба, кручения

Виды деформаций

Слайд 5

Простые виды нагрузок и деформаций
а — растяжение; б — сжатие; в

— сдвиг; г — изгиб; д — кручение.

Слайд 6

Любую сложную комбинацию деформирующих сил, приложенных к телу в любых направлениях,

можно свести к действию только сжимающих или растягивающих сил разной величины, ориентированных по трем взаимно перпендикулярным направлениям, именуемым главными осями напряжений

Слайд 7

Деформации разделяются на:
упругие,
пластические и
разрывные (разрушения)

Слайд 8

Упругими деформациями называются такие изменения формы и объема тела, которые исчезают

после удаления вызвавших их сил.

Эти деформации связаны лишь с упругими искажениями решетки атомов и наблюдаются, пока величина внешних сил не превзошла известного предела.

Слайд 9

Если после удаления внешних сил форма и объем тела не восстанавливаются

в первоначальном виде, то оставшиеся разности формы и объема тела представляют собой остаточные деформации и деформация тогда называется пластической.

Слайд 10

Простейший способ пластической деформации в кристаллическом веществе — трансляция — скольжение

одного слоя кристаллической решетки относительно другого.

Внутризеренная пластическая деформация

Слайд 11

Частный случай трансляции — образование в кристаллических зернах двойников.
Внутризеренная пластическая

деформация

В этих случаях говорят о внутризеренной пластической деформации (межатомной или межмолекулярной).

Слайд 12

Межзеренная пластическая деформация осуществляется путем перемещения (вращения) зерен или кристаллов, составляющих

тело.

Межзеренная пластическая деформация

Слайд 13

Другой путь пластической деформации — массовое новообразование минералов в теле, подвергающемся

воздействию внешних сил.

Новообразование минералов

Разновидности новообразования минералов:

Слайд 14

Ламинарное скольжение — явление, близкое к трансляции, но только много более

крупноразмерное. Вдоль плоскостей ламинарного скольжения развиваются новые минералы, часто имеющие пластинчатую или таблитчатую форму.

Новообразование минералов

Слайд 15

Грануляция — распадение крупных кристаллов (например кварца) на агрегат более мелких,

часто приобретающих при этом закономерную ориентировку.

Новообразование минералов

Слайд 16

Если остаточные деформации сопровождаются разрушением тела (возникновение трещин, раздробление на части),

имеет место разрывная деформация.

Разрывная деформация

Слайд 17

В деформируемых телах под действием внешних сил возникают внутренние силы.
Напряжения
Внутренние силы

стремятся восстановить прежнюю форму и объем деформированного тела.

Мерой этих сил является напряжение.

Слайд 18

Чтобы численно охарактеризовать степень воздействия внешних сил на деформированное тело, необходимо

определить величину внутренних межатомных сил, возникших в результате деформации.

Метод сечений

Слайд 19

Для этого пользуются так называемым методом сечений.
Метод сечений
Через одну и ту

же точку тела можно провести множество сечений.

Величина и направление напряжений различны в зависимости от того, как проведено сечение.

Слайд 20

Нельзя говорить о напряжении, не указывая сечения, через которое происходит передача

этого напряжения.

Внутренняя сила взаимодействия, приходящаяся на единицу площади, выделенную у какой либо точки сечения mn, и является напряжением в этой точке по проведенному сечению.

Слайд 21

Стрелками показано направление деформирующих сил
Нормальное и касательное напряжения
P – полное

напряжение
σ – нормальное напряжение
τ – касательное напряжение
ΔF – элементарная площадка

Слайд 22

Размерность напряжения
Напряжение представляет собой силу, приходящуюся на единицу площади.
Измеряется в кг/см2

, кг/мм2, т/см2, т/м2 и т. д.

Слайд 23

Напряженное состояние деформируемых тел
Когда тело находится под действием уравновешенных внешних сил,

при установившемся упругом равновесии всех его частиц, говорят о напряженном состоянии тела.

Слайд 24

Линейное напряженное состояние
В стержне, к концам которого приложены две противоположно направленные

вдоль оси силы, устанавливается напряженное состояние, называемое линейным или одноосным.

Слайд 25

Плоское напряженное состояние
При действии на тело сил, вызывающих растяжение (или сжатие)

в двух взаимно перпендикулярных направлениях, возникает плоское напряженное состояние.

Слайд 26

Напряженное состояние:
а – линейное (одноосное);б – плоскостное (двухосное)

Слайд 27

Пространственное напряженное состояние
При действии на тело произвольно направленных сил возникает трехосное,

или пространственное напряженное состояние.

Однородное напряженное состояние
Если напряжения во всех взаимно-параллельных площадках, проведенных через различные точки тела, одинаковы, то напряженное состояние называется однородным.

Слайд 28

Главные напряжения
Через любую точку тела можно провести три взаимно перпендикулярные площадки,

в которых отсутствуют касательные напряжения.

Слайд 29

Главные напряжения
Эти площадки называются главными, а действующие на них нормальные напряжения

— главными напряжениями: σ1 > σ2 > σ3.

Слайд 30

Главные оси деформации
Нормали к главным площадкам называются главными осями напряженного состояния.

Главную ось деформации, совпадающую с направлением минимального сжимающего или максимального растягивающего напряжения, называют осью деформации А.
Соответственно главную ось деформации, совпадающую с максимальным сжимающим напряжением, называют осью деформации С.
Ось деформации В занимает промежуточное положение.

Слайд 31

Эллипсоид деформации
Представлениe об эллипсоиде деформаций введено Г. Беккером в 1893 г.
Представим

себе шар, изображающий первичное, недеформированное состояние тела. Если к шару будут приложены силы сжатия или растяжения разной величины по трем взаимно перпендикулярным направлениям, то шар превратится в трехосный эллипсоид.

Слайд 32

Эллипсоид деформации
В направлении максимального сжатия расположится наименьшая ось эллипсоида, а в

направлении максимального растяжения — наибольшая.

Слайд 33

Эллипсоид деформации
Схема напряжений в изгибаемом слое, представленная с помощью эллипсоидов, образовавшихся

вследствие деформации шаров, вписанных в слой до изгиба. mn — нейтральная поверхность.

Слайд 34

Неоднородные деформации
Во всех рассмотренных случаях предполагалось, что мы имеем дело с

однородной деформацией в изотропном теле.

Слайд 35

Неоднородные деформации
В геологической обстановке мы встречаемся всегда с анизотропными средами и

с неоднородной деформацией.
Главные напряжения здесь распределены сложно и от места к месту меняются как по величине, так и по направлению.

Слайд 36

Неоднородные деформации
С течением времени расположение напряжений также меняется, меняются и механические

свойства пород, испытывающих значительные деформации.

Слайд 37

Неоднородные деформации
Приведенные выше рассуждения становятся справедливыми только для отдельных малых объемов

породы, в пределах которых деформацию можно считать однородной.
Для полного механического анализа необходимо было бы определить положение главных осей напряжения для каждого небольшого объема горной породы отдельно и учитывать изменение положения тех же осей во времени в процессе деформации.

Слайд 38

Общий процесс деформации и ее формы.
При возрастании приложенных к телу внешних

сил (нагрузок) оно вначале реагирует на это упругой деформацией.
При дальнейшем повышении нагрузки упругая деформация переходит в пластическую, а последняя сменяется разрушением тела — разрывной деформацией.
Эти три вида деформации в природе обычно не встречаются самостоятельно.

Слайд 39

Критические состояния вещества
Состояния вещества тел при переходах от одного вида деформации

к другому называют критическими или предельными.
Этим состояниям соответствуют перегибы или характерные точки на диаграммах зависимости между напряжениями и деформациями.

Слайд 40

Зависимость между напряжениями и деформациями при растяжении

Слайд 41

На участке от О до А действует упругая деформация, ее величина

выражается законом Гука: σ = εξ, где σ — напряжение; ξ — деформация; ε — константа — постоянный для данного материала коэффициент пропорциональности — модуль упругости, или модуль Юнга.

Слайд 42

Закон Гука справедлив до некоторого напряжения σпц, называемого пределом пропорциональности. При

увеличении напряжений до величины предела упругости σе (точка А’) деформации еще остаются упругими, хотя для ряда материалов и не пропорциональными напряжениям.

Слайд 43

При дальнейшем возрастании нагрузки деформации становятся упруго-пластическими, т. е. при удалении

внешних сил часть полученной под нагрузкой деформации оказывается остаточной.

Слайд 44

По достижении напряжениями величины σтк, называемой пределом текучести (точка Б на

диаграмме), пластические деформации некоторых материалов начинают резко возрастать при почти неизменной величине напряжений (так называемая площадка текучести).

Слайд 45

За пределом текучести растет сопротивление деформированию; максимум сопротивления находится в точке

Г при напряжении σв, называемом пределом прочности (временным сопротивлением разрыву).

Слайд 46

При дальнейшем растяжении на стержне обычно появляется местное сужение в форме

шейки; здесь сосредотачивается дальнейшая деформация вплоть до разрыва (точка Д).

Слайд 47

Пластичные и хрупкие материалы
Одни материалы дают при растяжении образцов перед разрушением

значительные пластические деформации; такие материалы характеризуются как пластичные.
Другие материалы почти не дают пластических деформаций в обычных условиях; они характеризуются как хрупкие.

Слайд 48

Релаксация и ползучесть
Механизм пластической деформации состоит в том, что упругая деформация

постепенно закрепляется путем перераспределения частиц в теле и принятия ими нового равновесного расположения.
При этом напряжения постепенно падают до величины, отвечающей пределу упругости.

Слайд 49

Релаксация и ползучесть
Это «рассасывание» напряжений называется релаксацией.
Скорость релаксации зависит от

вязкости тела. При малой вязкости релаксация развивается быстрее, чем при большой.

Слайд 50

Релаксация и ползучесть

С релаксацией связано явление, называваемое ползучестью, которое заключается

в том, что тело получает способность деформироваться непрерывно (увеличивать свою пластическую деформацию) после того как внешние силы превысили некоторый минимум и остались постоянными.

Слайд 51

Релаксация и ползучесть

Ползучесть представляет собой пластическую деформацию при постоянном напряжении

при достаточно длительном времени и достаточно высокой температуре.

Слайд 52

Кривая ползучести

Зависимость между нарастающей пластической деформацией и временем характеризуется «первичной

кривой ползучести».

Слайд 53

Кривая делится на три участка: аб — затухающей скорости ползучести; бв

— установившейся (равномерной) скорости и вг — нарастающей скорости; последний участок заканчивается разрушением материала в точке г.

Слайд 54

Участок Оа представляет деформацию (в основном упругую) в момент нагружения.

Слайд 55

Участки аб, бв и вг, соответствующие пластической деформации, носят название первого,

второго и третьего этапов ползучести.

Слайд 56

На первом этапе упрочнение преобладает над разупрочнением.

Слайд 57

На втором этапе скорости упрочнения и разупрочнения становятся равными, и деформация

протекает с приблизительно постоянной скоростью.

Слайд 58

На третьем этапе напряжение в соответственных местах быстро увеличивается, что приводит

к ускорению деформации и разрушению.

Слайд 59

Релаксация и ползучесть играют в геологической обстановке исключительно важную роль, обеспечивая

возможность медленного развития в течение миллионов лет крупных пластических деформаций в земной коре под воздействием не слишком больших усилий.

Слайд 60

Повышение температуры ведет к увеличению пластичности твердых тел.
С высокой температурой

связана ползучесть.
Действие растворов и водяных паров также повышает пластичность горных пород. В присутствии жидкой или газово-жидкой фазы в деформируемых породах особенно энергично происходит перекристаллизация или растворение одних минералов и образование новых.
Высокое гидростатическое давление также способствует ползучести.

Слайд 61

Формы разрывных деформаций.
Всякая деформация, если напряжения достигли величины, отвечающей пределу

прочности данного тела, завершается разрушением тела, т. е. последним этапом деформации — разрывной деформацией.

Слайд 62

Формы разрывных деформаций.
Выделяются два основных типа разрушения: отрыв и скалывание

(срез).

Слайд 63

Формы разрывных деформаций.
Отрыв вызывается нормальными растягивающими напряжениями, когда эти напряжения

достигли предела прочности. Он выражается в образовании трещины, перпендикулярной к главной оси растяжения (рис. а).

Слайд 64

Формы разрывных деформаций.
Скалывание определяется касательными напряжениями. Выражается в образовании трещин,

ориентированных в направлении максимальных касательных напряжений (под углом ~45° к оси растяжения — сжатия).

45°

Слайд 65

Формы разрывных деформаций.
Обычно угол между трещинами скалывания и осью главных

сжимающих напряжений бывает меньше.
Это отклонение связано с различием теоретически идеального состава и строения горных пород и их реального выражения.

Слайд 66

Формы разрывных деформаций.
Отрыв не связан непосредственно с пластической деформацией; он

часто происходит непосредственно вслед за упругой деформацией ниже предела текучести, представляя в этом случае хрупкий отрыв.
Большое значение для характера отрыва имеет фактор времени.

Слайд 67

Формы разрывных деформаций.
Для пластичных материалов сопротивление отрыву оказывается выше предела

текучести.
Вязкий отрыв, сопровождаемый значительной остаточной деформацией, должен особенно широкое распространение иметь в глубинных условиях земной коры.

Слайд 68

Формы разрывных деформаций.
Для трещин отрыва характерны неровные зазубренные стенки.
В

момент образования они открыты (зияют), в это время по ним не происходит перемещений.

Слайд 69

Формы разрывных деформаций.
Скалыванию почти всегда предшествует более или менее значительная

пластическая деформация.

Слайд 70

Формы разрывных деформаций.
В противоположность отрыву при скалывании редко происходит хрупкий

разрыв; обычно имеет место вязкий разрыв, часто с образованием шейки.
Края трещин скалывания обычно ровные, притертые в результате некоторых перемещений вдоль трещин.

Слайд 71

Формы разрывных деформаций.
Следует иметь в виду, что часто строгого разграничения

между явлениями отрыва и скалывания провести нельзя.

Слайд 72

Формы разрывных деформаций.
В плоскости действия наибольших касательных напряжений перед разрушением

появляются трещины, направление которых указывает на участие в их образовании нормальных напряжений.

Деформации горных пород

Содержание

Деформации и напряженияДеформацией называется изменение формы и объема тела, возникшее в

НапряжениеДеформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов

Простейшими разновидностями нагрузок являются нагрузки сжимающие, растягивающие, сдвигающие (срезывающие, скалывающие), изгибающие

Простые виды нагрузок и деформацийа — растяжение; б — сжатие; в

Любую сложную комбинацию деформирующих сил, приложенных к телу в любых направлениях,

Деформации разделяются на: упругие, пластические и разрывные (разрушения)

Упругими деформациями называются такие изменения формы и объема тела, которые исчезают

Если после удаления внешних сил форма и объем тела не восстанавливаются

Простейший способ пластической деформации в кристаллическом веществе — трансляция — скольжение

Частный случай трансляции — образование в кристаллических зернах двойников. Внутризеренная пластическая

Межзеренная пластическая деформация осуществляется путем перемещения (вращения) зерен или кристаллов, составляющих

Другой путь пластической деформации — массовое новообразование минералов в теле, подвергающемся

Ламинарное скольжение — явление, близкое к трансляции, но только много более

Грануляция — распадение крупных кристаллов (например кварца) на агрегат более мелких,

Если остаточные деформации сопровождаются разрушением тела (возникновение трещин, раздробление на части),

В деформируемых телах под действием внешних сил возникают внутренние силы.НапряженияВнутренние силы

Чтобы численно охарактеризовать степень воздействия внешних сил на деформированное тело, необходимо

Для этого пользуются так называемым методом сечений.Метод сеченийЧерез одну и ту

Нельзя говорить о напряжении, не указывая сечения, через которое происходит передача

Стрелками показано направление деформирующих сил Нормальное и касательное напряженияP – полное

Размерность напряженияНапряжение представляет собой силу, приходящуюся на единицу площади.Измеряется в кг/см2

Напряженное состояние деформируемых телКогда тело находится под действием уравновешенных внешних сил,

Линейное напряженное состояниеВ стержне, к концам которого приложены две противоположно направленные

Плоское напряженное состояниеПри действии на тело сил, вызывающих растяжение (или сжатие)

Напряженное состояние:а – линейное (одноосное);б – плоскостное (двухосное)

Пространственное напряженное состояниеПри действии на тело произвольно направленных сил возникает трехосное,

Главные напряженияЧерез любую точку тела можно провести три взаимно перпендикулярные площадки,

Главные напряженияЭти площадки называются главными, а действующие на них нормальные напряжения

Главные оси деформацииНормали к главным площадкам называются главными осями напряженного состояния.

Эллипсоид деформацииПредставлениe об эллипсоиде деформаций введено Г. Беккером в 1893 г.Представим

Эллипсоид деформацииВ направлении максимального сжатия расположится наименьшая ось эллипсоида, а в

Эллипсоид деформацииСхема напряжений в изгибаемом слое, представленная с помощью эллипсоидов, образовавшихся

Неоднородные деформацииВо всех рассмотренных случаях предполагалось, что мы имеем дело с

Неоднородные деформацииВ геологической обстановке мы встречаемся всегда с анизотропными средами и

Неоднородные деформацииС течением времени расположение напряжений также меняется, меняются и механические

Неоднородные деформацииПриведенные выше рассуждения становятся справедливыми только для отдельных малых объемов

Общий процесс деформации и ее формы.При возрастании приложенных к телу внешних

Критические состояния веществаСостояния вещества тел при переходах от одного вида деформации

Зависимость между напряжениями и деформациями при растяжении

На участке от О до А действует упругая деформация, ее величина

Закон Гука справедлив до некоторого напряжения σпц, называемого пределом пропорциональности. При

При дальнейшем возрастании нагрузки деформации становятся упруго-пластическими, т. е. при удалении

По достижении напряжениями величины σтк, называемой пределом текучести (точка Б на

За пределом текучести растет сопротивление деформированию; максимум сопротивления находится в точке

При дальнейшем растяжении на стержне обычно появляется местное сужение в форме

Пластичные и хрупкие материалыОдни материалы дают при растяжении образцов перед разрушением

Релаксация и ползучестьМеханизм пластической деформации состоит в том, что упругая деформация

Релаксация и ползучестьЭто «рассасывание» напряжений называется релаксацией. Скорость релаксации зависит от

Релаксация и ползучесть С релаксацией связано явление, называваемое ползучестью, которое заключается

Релаксация и ползучесть Ползучесть представляет собой пластическую деформацию при постоянном напряжении

Кривая ползучести Зависимость между нарастающей пластической деформацией и временем характеризуется «первичной

Кривая делится на три участка: аб — затухающей скорости ползучести; бв

Участок Оа представляет деформацию (в основном упругую) в момент нагружения.

Участки аб, бв и вг, соответствующие пластической деформации, носят название первого,

На первом этапе упрочнение преобладает над разупрочнением.

На втором этапе скорости упрочнения и разупрочнения становятся равными, и деформация

На третьем этапе напряжение в соответственных местах быстро увеличивается, что приводит

Релаксация и ползучесть играют в геологической обстановке исключительно важную роль, обеспечивая

Повышение температуры ведет к увеличению пластичности твердых тел. С высокой температурой

Формы разрывных деформаций. Всякая деформация, если напряжения достигли величины, отвечающей пределу

Формы разрывных деформаций. Выделяются два основных типа разрушения: отрыв и скалывание

Формы разрывных деформаций. Отрыв вызывается нормальными растягивающими напряжениями, когда эти напряжения

Формы разрывных деформаций. Скалывание определяется касательными напряжениями. Выражается в образовании трещин,

Формы разрывных деформаций. Обычно угол между трещинами скалывания и осью главных

Формы разрывных деформаций. Отрыв не связан непосредственно с пластической деформацией; он

Формы разрывных деформаций. Для пластичных материалов сопротивление отрыву оказывается выше предела

Формы разрывных деформаций. Для трещин отрыва характерны неровные зазубренные стенки. В

Формы разрывных деформаций. Скалыванию почти всегда предшествует более или менее значительная

Формы разрывных деформаций. В противоположность отрыву при скалывании редко происходит хрупкий

Формы разрывных деформаций. Следует иметь в виду, что часто строгого разграничения

Формы разрывных деформаций. В плоскости действия наибольших касательных напряжений перед разрушением

Похожие презентации

Деформации и напряжения
Деформацией называется изменение формы и объема тела, возникшее в

Напряжение
Деформация представляет собой результат изменения межатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов

Простые виды нагрузок и деформаций
а — растяжение; б — сжатие; в

Деформации разделяются на:
упругие,
пластические и
разрывные (разрушения)

Частный случай трансляции — образование в кристаллических зернах двойников.
Внутризеренная пластическая

В деформируемых телах под действием внешних сил возникают внутренние силы.
Напряжения
Внутренние силы

Для этого пользуются так называемым методом сечений.
Метод сечений
Через одну и ту

Стрелками показано направление деформирующих сил
Нормальное и касательное напряжения
P – полное

Размерность напряжения
Напряжение представляет собой силу, приходящуюся на единицу площади.
Измеряется в кг/см2

Напряженное состояние деформируемых тел
Когда тело находится под действием уравновешенных внешних сил,

Линейное напряженное состояние
В стержне, к концам которого приложены две противоположно направленные

Плоское напряженное состояние
При действии на тело сил, вызывающих растяжение (или сжатие)

Напряженное состояние:
а – линейное (одноосное);б – плоскостное (двухосное)

Пространственное напряженное состояние
При действии на тело произвольно направленных сил возникает трехосное,

Главные напряжения
Через любую точку тела можно провести три взаимно перпендикулярные площадки,

Главные напряжения
Эти площадки называются главными, а действующие на них нормальные напряжения

Главные оси деформации
Нормали к главным площадкам называются главными осями напряженного состояния.

Эллипсоид деформации
Представлениe об эллипсоиде деформаций введено Г. Беккером в 1893 г.
Представим

Эллипсоид деформации
В направлении максимального сжатия расположится наименьшая ось эллипсоида, а в

Эллипсоид деформации
Схема напряжений в изгибаемом слое, представленная с помощью эллипсоидов, образовавшихся

Неоднородные деформации
Во всех рассмотренных случаях предполагалось, что мы имеем дело с

Неоднородные деформации
В геологической обстановке мы встречаемся всегда с анизотропными средами и

Неоднородные деформации
С течением времени расположение напряжений также меняется, меняются и механические

Неоднородные деформации
Приведенные выше рассуждения становятся справедливыми только для отдельных малых объемов

Общий процесс деформации и ее формы.
При возрастании приложенных к телу внешних

Критические состояния вещества
Состояния вещества тел при переходах от одного вида деформации

Пластичные и хрупкие материалы
Одни материалы дают при растяжении образцов перед разрушением

Релаксация и ползучесть
Механизм пластической деформации состоит в том, что упругая деформация

Релаксация и ползучесть
Это «рассасывание» напряжений называется релаксацией.
Скорость релаксации зависит от

Релаксация и ползучесть

С релаксацией связано явление, называваемое ползучестью, которое заключается

Релаксация и ползучесть

Ползучесть представляет собой пластическую деформацию при постоянном напряжении

Кривая ползучести

Зависимость между нарастающей пластической деформацией и временем характеризуется «первичной

Повышение температуры ведет к увеличению пластичности твердых тел.
С высокой температурой

Формы разрывных деформаций.
Всякая деформация, если напряжения достигли величины, отвечающей пределу

Формы разрывных деформаций.
Выделяются два основных типа разрушения: отрыв и скалывание

Формы разрывных деформаций.
Отрыв вызывается нормальными растягивающими напряжениями, когда эти напряжения

Формы разрывных деформаций.
Скалывание определяется касательными напряжениями. Выражается в образовании трещин,

Формы разрывных деформаций.
Обычно угол между трещинами скалывания и осью главных

Формы разрывных деформаций.
Отрыв не связан непосредственно с пластической деформацией; он

Формы разрывных деформаций.
Для пластичных материалов сопротивление отрыву оказывается выше предела

Формы разрывных деформаций.
Для трещин отрыва характерны неровные зазубренные стенки.
В

Формы разрывных деформаций.
Скалыванию почти всегда предшествует более или менее значительная

Формы разрывных деформаций.
В противоположность отрыву при скалывании редко происходит хрупкий

Формы разрывных деформаций.
Следует иметь в виду, что часто строгого разграничения

Формы разрывных деформаций.
В плоскости действия наибольших касательных напряжений перед разрушением